Температура горения бензина 92

Автоблоги

Автор поста Xtrime предлагает вашему вниманию аналитический материал по бензину:

— 98/95 бензин только для болидов формулы 1, на моем б/у-шном немце клапа прогорят от такого высокого октанового числа!
— 98-й — разбодяженная вредными присадками ослиная моча! Надо лить 92!
— На 98-95-92-ХХ бензине машина едет лучше/меньше расход топлива!
— На наших заправках ужасный бензин, нельзя заправляться на Лукойл/ТНК/У_Ашотика!

Раздел 1. Что такое октановое число и зачем нужен 98 бензин?

«Октановое число – это характеристика бензинов, характеризующая их детонационную стойкость, то есть способность противостоять самовоспламенению под действием волны давления, образующейся в камере сгорания при горении топлива.

Его определяют, сопоставляя интенсивность детонации исследуемого топлива с эталонным, имеющим фиксированное октановое число.

Для этого используют специальную одноцилиндровую установку с переменной степенью сжатия (УИТ-65 или УИТ-85).»
Зависимость фактического октанового числа от оборотов двигателя
Существует 2 метода определения октанового числа: исследовательский и моторный. Октановое число, полученное по исседовательскому методу, обозначают ОЧИ, а полученное по моторному — ОЧМ.

Замеры обоих ОЧ производятся на одной и той же одноцилидровой установке. Только для определения ОЧИ обороты коленчатого вала – 600 об/мин, для ОЧМ – 900 об/мин. Кроме того, при определении ОЧМ используется подогрев смеси перед двигателем.
Условно считают, что ОЧИ характеризует свойства топлива при городском цикле эксплуатации автомобиля, а ОЧМ – при шоссейном цикле.
Т.е. фактическое октановое число падает с ростом оборотов. На холостых оборотах, при полной нагрузке число равно измеренному по исследовательскому методу.

С ростом оборотов фактическое октановое число снижается до значения измеренного по моторному методу, т.е. на 5-10 пунктов.
В России марки бензина принято обозначать в соответствии с исследовательским методом, а в США, например, октанвое число указывают как среднее арифметическое между ОЧИ и ОЧМ. Т.е. к сожалению бензин с американской маркировкой AKI 91 соответсвует АИ 98 — АИ100.
Так почему же нельзя заправить высокофорсированный двигатель, рассчитанный на 98-й бензин 92-м?
Последствия детонации.
При нормальной работе двигателя рабочая смесь поступает в цилиндр, поджигается искрой и фронт пламени распространяется со скоростью 10—20 м/сек. При начале рабочего такта температура и давление, за счет воспламенения части топлива, начинают возрастать, если топливо обладает низкой антидетонационной стойкостью (низким октановым числом), то остальная смесь начинает гореть взрывообразно — со скоростью 1500—2500 м/сек. (в 100 раз больше чем при нормальном горении)
Детонация проявляется в металлических «стуках», дымном выхлопе, вибрации и перегреве двигателя и ведёт к пригоранию колец, прогоранию поршней и клапанов, разрушению подшипников, потере мощности двигателя. Чаще всего страдают цилиндры расположенные в глубине моторного отсека (4, 3 и 6, 4 и 8 и тд.), так как в них температура выше, чем в передних.
Датчик детонации срабатывает уже по факту произошедшей детонации — значит несколько взрывов УЖЕ произошло.

По аварийной программе, угол опережения зажигания несколько сдвигается — насколько сильно — зависит от программы.

В обычном случае, бензин будет догорать уже в выпускном коллекторе, даже в катализаторе (а он за это спасибо не скажет, не сомневайтесь). Если же детонация все равно происходит, то может включиться и аварийная программа управления двигателем с ограничением оборотов и динамики топливоподачи.

Двигатель никуда «не подстраивается», он теряет в мощности и экономичности, или же ограничивает допустимую мощность, снижает чувствительность нажатия на педаль газа…
При прочих равных, чем выше стойкость к детонации, тем, как правило, медленнее скорость горения и выше КПД этого процесса, теоретически, лучше эффективность. Так же антидетонационный присадки сокращают скорость горения и энергию от сгорания.
Так как скорость сгорания высокооктановых бензинов ниже — есть вероятность, что топливо будет догарать в выпускном коллекторе и разрушать выпускную систему и датчики.
Про скорость горения высокооктановых бензинов.

Скорость горения моторного топлива в первую очередь зависит от коэффициента избытка воздуха (степень обогащения смеси). Богатая смесь имеющая большое количество топливных паров имеет скорость горения выше в несколько раз больше вплоть до 10 раз!). При этом скорость горения одинаковой по составу смеси различных марок бензина различается не так сильно.
Что это означает на практике? Если взять обычный мотор, то длительность временного промежутка от зажигания и ВМТ (верхней мертвой точки) до НМТ (нижней мертвой точки) и открытия выпускных клапанов при холостых оборотах (500-1000 об/мин) и максимальных оборотах (5000-9000 об/мин.) отличается на порядок (в 10 раз). При этом топливо должно успевает сгорать, как на холостых оборотах, так и в «красной зоне». А если взять мотоциклетные моторы, то там обороты доходят до 15 000 об/мин. и времени для сгорания топлива еще меньше, при этом используется все тот же бензин из обычной колонки. Длительность горения характеризуется именно степенью обогащения смеси. Чем выше обороты, тем выше степень обогащения и тем выше скорость горения смеси. Если залить в старый мотор 98-й бензин, то в большинстве случаев он прекрасно сгорит до открытия клапанов и не причинит вреда выпускной системе.
Но если создать в цилиндрах обедненную смесь с низкой скоростью горения на высоких оборотах, например: отпустить педаль газа в «красной зоне» и при этом не переключиться на повышенную передачу, либо докрутить мотор до «отсечки», когда блок управления сам сократит подачу топлива и тем самым обеднит смесь, то ваша смесь будет весело догорать в выпускном коллекторе или даже на улице. Спортивные автомобили имеют запас прочности и такие кратковременны повышения температуры не повреждают элементы выпуска — все мы видели на ютубе, как Lamborgini Aventador или McLaren P1 задорно плются огнем, когда мотор докручивается до отсечки.
Но на гражданских автомобилях постоянная неправильная экплуатация действительно может повредить выпускную систему, клапана, турбины, каталитические нейтрализаторы даже на топливе с «рекомендованным» ОЧ.
Но это всего лишь рассуждения, обратимся к главной настольной книге любого автолюбителя. Да, я про инструкцию по эксплуатации автомобиля. Там всегда указано только минимальное допустимое ОЧ (АИ 92-95). Никаких предостережений против АИ 116 с огромным содержанием оксигинаторов, эфиров и прочей таблицы Менделеева в ней нет.
Кстати АИ 116 можно свободно купить в Москве на обычной АЗС по цене «всего» 150 рублей за литр. И владельцы дорогих и мощных моторов не жалуются, что это топливо убивает их моторы 🙂 .
Чем же отличаются марки бензина и почему 98-й бензин подходит для всех двигателей?

Раздел 2. Чем отличаются разные марки бензина с точки зрения состава?

Теплота сгорания автомобильных бензинов различных марок, вырабатываемых из нефти, практически одинаковая, и состав­ляет 43,5…44,5 МДж/кг.
Однако, топливо подается в цилиндры исходя из объема, а не из массы. Расчитаем теплоту сгорания исходя из объема.
«… в зависимости от марки автомобильного бензина можно принимать следующие средние значения плотности: для А-76 (АИ-80) — 0,715 г/куб. см, для АИ-92 — 0,735 г/куб. см, для АИ-95 — 0,750 г/куб. см, для АИ-98 — 0,765 г/куб. см.» ФЕДЕРАЛЬНАЯ НАЛОГОВАЯ СЛУЖБА
ПИСЬМО от 24 марта 2005 г. N 03-3-09/0412/23 О ПОРЯДКЕ ПЕРЕСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ ОБЪЕМНЫХ ЕДИНИЦ В ВЕСОВЫЕ.
АИ 92 — 32,34 МДж/литр.
АИ 95 — 33,00 МДж/литр.
АИ 98 — 33,66 МДж/литр.
При равном объеме подаваемого в цилиндры топлива энергия от сгорания, в случае с чистым АИ 98 без присадок, будет выше на 5%.
Однако себестоимость получения чистого высоктанового топлива остается очень высокой, поэтому бензины АИ95 и АИ98, как правило, содержат различные присадки для достижения необходимого октанового числа.
Чем же на самом деле грозят присадки, добавляемые в бензин?
Смесь тетраэтилсвинца с бромистыми и хлористыми соединениями. Этилированный бензин.
Некоторое время ТЭС был основной присадкой, повышающей ОЧ, у всех мировых производителей бензинового топлива. Для некоторых деталей двигателя – например, для клапанов – наличие свинца в умеренных дозах очень даже полезно. Страдающие при этом свечи зажигания из-за своей сравнительной дешевизны не кажутся большой проблемой, особенно если речь идет о спортивных автомобилях. Но для человека свинец – яд. Поэтому сейчас использование этилированного бензина запрещено.В качестве подтверждения того, что этилированный бензин не является угрозой для двигателя: http://www.delfinmotorsport.ru/offers/item/309 — раздел с этилированным топливом для автоспорта вплоть до АИ 120. Такое октановое число практически невозможно получить на неэтилированном топливе.Иногда можно услышать о более низкой скорости горения ТЭС и, следовательно, повышенной температуре отработавших газов (ОГ), так как горение продолжается в выпускном коллекторе. Однако современные блоки управления двигателем при отсутствии детонации самостоятельно корректируют угол опережения зажигания и степень обогащения смеси, для достижения баланса между температурой ОГ, содержанием кислорода, и мощностными показателями.
Последствия использования: вред для экологии, сниженный интервал замены свечей.
Ферроцен.
Свечи после использования бензина с ферроценом
Дициклопентадиенил железа (ферроцен) применение его и его производных приводит к появлению на свечах токопроводящего нагара. Что ведет лишь к их частой замене. Кроме этого, наличие в топливе железа повышает его коррозионную активность. Введение в бензин ферроцена возможно только посредством промежуточного растворителя и только в смеси с антиоксидантом. Топливо с железосодержащими присадками не способно обеспечить соблюдение нормы «Евро-3».
Раньше на форумах можно было часто встретить гневные посты о паршивом бензине с ферроценом из-за которого краснеют свечи и двигатель работает с перебоями. Если длительное время заправляться на заправке, которая мешает бензин с ферроценом без антиоксиданта, то можно будет заметить признаки коррозии в двигателе, но заниматься этим нужно очень упорно, и перебои не появяться сразу после заправки. Следовательно, отказ от ферроцена, как и от этилированного бензина произошел из-за ужесточения экологических норм, а не из-за технического несовершенства присадки.
Последствия использования: вред для экологии, сниженный интервал замены свечей.
Марганцевые присадки.
Бензин с марганцевыми присадками (циклопентадиенилтрикарбонил марганца и метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца) крайне нестабилен при хранении и требует введения в состав присадки стабилизаторов, удорожающих производство. Кроме того, с такими присадками сильно возрастает интенсивность нагарообразования на свечах, которую не ослабляет даже применение сложной смеси специальных добавок для очистки электродов свечей. Негативно сказываются марганецсодержащие присадки и на работе катализаторов.
Последствия использования: сниженный интервал замены свечей, износ катализаторов, вероятность снижения октанового числа в процессе хранения.
Нафталин.
Это средство от моли повышает октановое число на 5—6 единиц. Образует значительное количество нагара в топливной системе и кристаллизуется, забивая шланги, бензонасос и форсунки инжектора. Интересная результаты из статьи «Экономия пахнет нафталином» в Зарулем:

Последствия использования: риск необходимости очистки топливной системы.
Соединения бензола.
Часто для придания бензину «марки» используют бензол, толуол и другие ароматические углеводороды. Эти соединения, с октановым числом выше 100, намного дешевле ТЭС, да и приобрести их проще, чем тот же нафталин. Бензолосодержащие вещества являются сильными растворителями, которые уничтожают практически все эластичные детали мотора и приводят к активной коррозии.
Самый распространенный способ повышения марки бензина по исследованию журнала «ЗаРулем» — на 2 из 12 заправок содержание составило 2% вместо обычных 0,6%, 95-й бензин при этом был получен из 92-го.
Последствия использования: ускоренный износ пластиковых и резиновых деталей мотора (прокладки, уплотнители, сальники).
Ацетон.
Совсем нехитрый способ поднять октановое число до требуемого стандартом уровня. Смесь ацетона с бензином вызывает коррозию металла, разъедает сальники и прокладки.
Последствия использования: ускоренный износ мотора (прокладки, уплотнители, сальники, металические части).
Производные щелочных металлов (литий, калий и натрий).
С одной стороны, у них высокая эффективность придания топливу сопротивления детонации, скорости горения и низкая токсичность продуктов сгорания. Но с другой — отработавшие газы, содержащие продукты разложения таких присадок, негативно сказываются на работе системы выпуска. При больших концентрациях подобные вещества разрушают выпускные клапаны и детали турбин.
Последствия использования: при больших концентрациях ускоренный износ элементов системы выпуска и турбонаддува.
Оксигенаторы.
Являются Самыми популярными октан-корректорами. Одним из продуктов сгорания у таких веществ является кислород. Присутствие в топливе дополнительного кислорода способствует полноте сгорания, что, кроме повышения ОЧ, отражается и на уменьшении вредных выбросов в атмосферу. Правда, для достижения поставленных целей концентрация этих веществ должна быть значительно выше, нежели у металлосодержащих добавок, поэтому оксигенаты можно считать уже не добавками, а компонентами бензинового топлива.Наиболее широкое применение среди оксигенатов получили в качестве антидетонаторов амины и фенолы. Их не нефтяное происхождение благотворно сказывается на работе мотора и поначалу радовало экологов. Но экологическая наука не стоит на месте. Сегодня «в опалу» в некоторых странах попадает «антидетонационная классика» – метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) – из-за его канцерогенности и способности накапливаться в почвенных водах. Эта метиловая присадка не позволят уложиться в зарубежные нормы «Евро-4», поэтому ей на смену приходит этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ). Он дороже, но он в меньшей степени вредит окружающей среде. Недостаток всех оксигинаторов — низкое количество энергии, выделяемой при сгорании (калорийность). При большом содержании в топливе может снижаться мощность на величину до 5%.
Последствия использования: вред для экологии и высокая цена, возможно падение мощности из-за низкой калорийности при содержании выше 5%.
Спирты.
Все большее применение во всем мире сейчас находят в качестве добавок в бензин, а в некоторых странах и в качестве замены ему, спирты. Несмотря на коррозионную активность и нестабильность спиртового топлива вследствие его способности накапливать воду, требующих дополнительного пакета присадок, использование спиртов – перспективный путь совершенствования бензинов. В ряде стран обязательное наличие метанола, этанола, изобутанола и их смесей с эфирами в топливе закреплено законодательно.Спирты в бензине позволяют значительно повышать степень сжатия в автомобильных двигателях, что наряду с прекрасной очищающей способностью и низким содержанием вредных компонентов в продуктах сгораниясулит выгоды не только в развитии двигателестроения. Положительные качества спиртосодержащих присадок используют производители топлива для спортивных автомобилей. Например, благодаря применению смеси МТБЭ, изопропилового и метилового спирта удается получить бензин с ОЧИ до 129 единиц.Все больше внимания спиртам уделяют и изготовители октан-корректоров на вторичном рынке. Правда, залитая в бензобак подобная добавка, впрочем, как и спортивное топливо, имеют ограничение своей эффективности по времени. Собственноручно улучшенный и специальный спортивный бензин лучше сжечь «за один присест». При использовании топлива E85 (85 этанола, 15 бензина) расход топлива увеличивается на 30%, и необходима перенастройка ЭБУ. Однако на таком топливе возможно достижение более аггресивных углов зажигания и больших давлений наддува, что в итоге может увеличить мощность.
Последствия использования: без перенастройки увеличивается расход и снижается мощность из-за меньшей калорийности спирта.
«ЭКТО», «Пульсар», «G-drive» и т.д. Моющие присадки.
По заявлениям многих специалистов (включая журнал Зарулем), все необходимые моющие присадки уже содержатся в бензинах марок Евро-4 и Евро-5. Без моющих присадок сейчас бензин купить практически невозможно. Бензины с обозначениями «Экто», «Пульсар» «Супер-Спорт-Стрит-Стракер» и тд. не увеличивают мощность, так как отличаются от обычных бензинов не повышенным октановым числом или плотностью, а повышенным содержанием моющих присадок. Заявления об увеличении мощности приводятся при сравнении бензинов с АИ-92 с АИ-98, о чем всегда написано очень мелким шрифтом.
Оказалось, что не все так однозначно с «улучшенными бензинами». Что бы лучше разобраться, подготовлена отдельная статья про бензины с моющими (и не только) присадками.
Присадки могут вызвать неисправность, только если добавлены в топливо с грубым нарушением технологии, и заправка таким топливом происходит в течении длительного времени.
Присадки, сами по себе, не могут увеличить мощность, они уменьшают вероятность детонации и поломок, а, с другой стороны, сокращают удельную теплоту сгорания топлива. В двигателях, рассчитанных на низкооктановый бензин, использование бензинов с присадками (даже высооктановых) снизит мощность за счет уменьшенной калорийности топлива. В связи с этим, использование покупных присадок октан-корректоров не увеличит мощность, если не увеличивать степень сжатия/давление наддува/максимальные оборотов.

Раздел 3. Какой бензин лить?

Нужен ли 98-й бензин конкретно вашему мотору? Маленький тест:
— Степень сжатия мотора больше 10?
— Езда на повышенных оборотах или рваный темп езды (пробки чередующиеся с ускорениями со светофоров)?
— Есть турбина?
— Эксплуатация при температурах воздуха 30 градусов и выше?
Если вы ответили да хотя бы на один вопрос, то рекомендуется заливать 98-й. Если вы не уверены, то так же рекомендуется заливать 98-й бензин. 98-й бензин подходит в любые двигатели, на какое бы октановое число они не были расчитаны. А вот заливая 95 или 92 появляется риск детонации, которая со временем (в течении 1-2 лет если повезет) приведет к разрушению колец/поршней/клапанов.
Кроме того чем выше октановое число, тем меньше скорость горения, полнее сгорание и плавнее работает двигатель, а так же выше плотность бензина.
Увеличение мощности от перехода на 98-й бензин произойдет только в том случае, если бензин обладает минимальным количеством присадок (и следовательно будет иметь хорошую калорийность), либо если двигатель расчитан на 98-й бензин и обладает турбиной или высокой степенью сжатия. Навредить мотору 98-м (и даже 116-м) нельзя, но и увеличения мощности не следует ожидать.

Раздел 4. Про качество бензина.

«За Рулем» протестировало «плохой» российский бензин и он оказался хорошим. Бензин из 12 различных заправок в 12 регионах.

«ЗаРулем» провело в далеком 2012 году тест 95-го бензина в 12 регионах. В исследование попали как сетевые заправки (ТНК, Газпромнефть, Лукойл), так и частные заправки.
Результаты замеров — выше.
На частной заправке №5 95-й бензин оказался с высоким содержанием присадок, его получили из 92-го. Отсюда и ухудшение мощности. ОЧИ у данного бензина составило 94,7, а ОЧМ 82,9 (у остальных 86-86,9) Теоритически, с таким бензином возможны детонации на высоких нагрузках.
Если заправляться на сетевых «брендовых» заправках (2- Лукойл Волгоград, 6-Газпромнефть Москва, 7-ТНК Ярославль, 9 — Роснефть Архангельск), то вероятность залить плохой бензин стремится к нулю. Отдавать предпочтение различным брендам — дело вкуса, но весь бензин производится всего на нескольких НПЗ по одинаковой технологии и пакеты присадок у всех соответствуют ГОСТу. Некоторые колебания мощности возможны в зависимости поставщика и региона, но они не превысят 2-3%. Заметить такое отклонение мощности врят ли получится. Лучше выключить кондиционер и ближний свет фар — эффект будет более ощутим. Тем не менее можно заменить, что по мере приближения к Москве на заправках (за исключением «паленых») растет качество бензина — при сохранении ОЧ падет содержание МТБЭ.
В рамках одного региона бензин на заправки, вероятнее всего, поступает с одного и того же НПЗ. Так что под разными брендами может скрываться одно и тоже топливо.
Подробнее про «улучшенные» бензины, моющие присадки и обычное топливо на заправках ведущих брендов читайте завтра во второй (и надеюсь последней) части «про бензин».

БОНУС.

После заправки загорелся «Check Engine»… http://bmwservice.livejournal.com/86574.html :
Заправились и… сразу же загорелся чек. Владелец, конечно, в панике — умный автомобиль сам «опознал» наш плохой бензин и издал предсмертный вопль. До чего техника дошла!
Зачем какие-то лаборатории и анализы с умными словами? Вот же, секунда-другая… и результат готов…
Чаще всего везет некоторым «азиатам», типа «Лансера» или «Сузуки». Конечно, нет сомнений — перед нами тот самый, штабелями сложенный в легендах «плохой бензин».
Просто откройте жалобную книгу на заправке — там таких страдальцев — вагон. Чуть ли не угрозы пишут. Сюжеты по телеканалам вереницами… В сюжете, чаще всего показана озлобленная автолюбительница с фразой типа «вот я… а вот они… и вот оно…»
Меж тем, само авто едет совершенно нормально, и почти все последующие и предыдущие автомобили проблем не показывают. Но чек горит. Сменили заправку, или сорт топлива — перестал.
А в чем же дело? И какая чаще всего ошибка?
P.S.Очень частый вопрос и очень частые «действенные» решения в виде чистки дросселя и форсунок, промывки т/с, перезаливки прошивки (подсказка), замены свечей и проводов.
Не занимайтесь глупостями.
Причиной столь странного поведения, является несовершенство прошивок некоторых автомобилей и их восприимчивость к кислородосодержащим добавкам (оксигенатам), предназначенным для повышения октанового числа. Норма содержания таких добавок, типа распространенного эфира МТБЭ, в товарных высокооктановых топливах достигает 10-15%. Суммарная же норма массового содержания кислорода в топливе, при этом, не должна превышать 2,7%. Для стандартной стехиометрии, это добавка примерно +0,2% по кислороду на выходе. В виду этого, использование того же МТБЭ на грани допустимой нормы, это своего рода виртуальное «забеднение» смеси, которое по повышенному содержанию кислорода и начинает чувствовать датчик установленный после катализатора — именно по этому критерию он оценивает эффективность его работы.
Бензин, разумеется, полностью «товарный» — все показатели в норме.
Дальше начинается вторая часть, более прибыльная, aka сервис-кормушка: «заправился всякой дрянью!» (это универсальная фраза как для сервисмена, так и для владельца — взаимное НЛП — один «виноват», второй — поддерживает «в горе» и оба хором клянут воротил нефтебизнеса). Давайте помоем «форсунки-свечи-провода-наконечники», поменяем лямбда-зонд(!) и заменим катализатор(!) — вы ж тока что его убили наповал! А следом, часть затрато-оправдательная, капитан-очевидность рекомендует: не вздумайте там больше заправляться! Клиент перестает и… чек не горит. Бинго.
Часть третья, бонусная, «форумная»: составим список заправок, где «горят чеки». Будем объезжать «бодяжников». Другие варианты — как опцион, ибо настоящая глупость не имеет границ.
Максимум реакции производителя — для некоторых «проблемных» регионов отрубается лапочка «CE» на приборке. Какие чудеса вы ждете от программистов, если многие производители нормальную поршневую не могут сделать с первого раза?!
Мое мнение: Высокое содержание МТБЭ в обычном 95-м бензине само по себе не критично (см. результат заправки №5 в Разделе 4), но вызовет падение мощности (присадка горит хуже чистого бензина) и говорит о том, что бензин приготовлен из менее качественного путем добавления большого количества оксигинаторов. Для двигателя никакой опасности нет, но заправляться постоянно таким топливом нет смысла.
Если речь идет о спортивном топливе, то там содержание МТБЭ оправданная необходимость для достижения ОЧИ 110-120. Падения мощности естественно не будет, так как снижение калорийности топлива из-за присадок компенсируется перенастройкой двигателя (повышением давления наддува/степени сжатия) благодаря высокому ОЧ.

Какой бензин горит быстрее, дольше и лучше? 92 – 95 – 98 или 100-й. Подробно плюс видео

В моей предыдущей статье и видео про октановое число и степень сжатия (кстати, рекомендую вам посмотреть и видео внизу), многие мне начали задавать интересный вопрос – «а какой бензин, горит быстрее? Скажем 92 или 95?» Были также не такие распространенные варианты – «какой дольше» или «лучше». Лично мне они показались интересными, и я решил подробно подумать об этом. Как обычно будет и видео версия в конце. Так что читаем – смотрим …

В самом начале хочется сказать — что не всегда быстрое горение бензина, говорит о его качестве! Сейчас скорее наоборот, но не буду раскрывать карты сразу, читайте информацию внизу.

Нормальный фронт воспламенения

У любого бензина, под любой тип топлива есть свой нормальный фронт воспламенения. Обычно он колеблется в районе от 10 до 30 м/с. При правильно подобранном топливе максимально используется весь потенциал механической и тепловой энергии, ДВС работает можно сказать с максимальным КПД и его ресурс не снижается.

Фронт воспламенения зависит от различных параметров, таких как: — октановое число (ОЧ), степень сжатия, зажигание (сейчас оно может быть электронное или аналоговое), подача топлива (карбюратор или инжектор).

В идеале для каждой конструкции двигателя, подбирается рекомендуемое топливо. Особенно актуально это было на аналоговых карбюраторных моторах (ведь там зажигание не могло автоматически подстраиваться), в отличии он современных «инжекторных» агрегатов, где электроника сама все может вывести, основываясь на различные датчики (детонации, лямбда-зонды и т.д.)

Разрушительное воспламенение

Я про это уже рассказывал, его еще называют детонацией. Если какой-то из параметров не правильно подобран, например мотор рассчитан на 95-й бензин, а вы залили 80-й. Электроника, а именно «датчик детонации» уже не в силах будет справиться с разрушительными процессами внутри.

При детонационных процессах, фронт распространения пламени — около 2000 м/с, что очень много, такие нагрузки просто разрушают ДВС изнутри

Это очень плохо. В нашем случае у нас неправильно подобрано топливо. Просто 80-й бензин, будет быстрее воспламеняться от сжатия, чем 95-й.

Что такое современный бензин?

Современные виды бензинов делаются по другим технологиям, и они не такие как были раньше. Раньше лет так 30 – 50 назад, единственным типом изготовления был только один – метод прямой перегонки. Если ходите это что-то напоминает самогонный аппарат, только вместо «браги», заливалась сырая нефть и первыми выходили легкие фракции – именно бензин. Затем керосин и самая тяжелая фракция – дизель.

От этого метода давно уже отказались, все дело в том, что при таком производстве октановое число получалось всего 50 – 60 единиц. Нужно добавлять много присадок чтобы довести конечный продукт до нужного ОЧ, хотя бы до АИ 76 – 80! ДА и присадки раньше использовались на тетраэтилсвинце и т.д., они очень эффективные, но очень вредные для человека и окружающей среды.

Сейчас все изменилось, метод прямой перегонки практически не используют, НПЗ обновляются и сейчас основной метод это различного рода крекинги – термический, каталитический и т.д. (не будем углубляться, у меня уже есть статья — как делают бензин, кому интересно почитайте).

Здесь суть немного другая тут нефть при помощи давления, температур раскладывают как бы на слои, и самый верхний слой – бензины – сливают. Плюсов таких методах много:

• Это большее ОЧ – примерно 80 – 85 единиц. А в идеале нужно вообще избавиться от присадок
• С литра нефти получается больше бензина

НО 80 – 85 единиц для современного мотора ОЧЕНЬ МАЛО! Нужно как минимум 92 или 95.

НО присадки, которые использовались раньше – СЕЙЧАС ЗАПРЕЩЕНЫ! Опять же если не сильно углубляться на данный момент разрешенными считаются только ЭФИРЫ и СПИРТЫ. Именно они практически не наносят окружающей среде и человеку вреда (такие нормы нам рекомендуются через стандарты «ЕВРО»).

НО спирты и эфиры имея высокое ОЧ (примерно 113 — 130), горят не так быстро как хотелось бы! Вот мы и подходим к самому интересному

От чего зависит скорость горения бензина?

Думаем логически – он присадок, чем больше их в бензине, тем медленнее, но дольше горит конечный продукт!

Простыми словами если взять 92-й он зажигается быстрее, но быстро прогорает. Его воспламенения похоже на вспышку.

Если взять 95-й он зажигается медленнее, но горит дольше.

98-й зажигается еще медленнее, но горит еще дольше

НУ и с 100-м вы меня поняли.

Каким образом достигается больше мощности и экономии топлива при бензинах высокого октанового числа?

ДА все просто – чем дольше горит бензин, тем дольше он толкает поршень, вот вам — экономия топлива и увеличение мощности. То есть 92-й прогорает быстрее, толкает поршень меньше. 95-й прогорает медленнее, толкает дольше. 98-й еще дольше и т.д.

Конечно, не стоит ждать ГЛОБАЛЬНОГО прироста мощности, тут скорее всего дело в погрешности 2 – 5%. Которые вы можете и не ощутить. Ведь октановое число напрямую зависит от добавленного в бензин количества присадок, а вот разница между 92 и 95 всего 3%! Как вы считаете много это или мало?

Сейчас видео версия смотрим

НУ и в заключение спрашивают — какой бензин горит лучше? Этот вопрос (как я считаю) риторический, конечно тот который воспламеняется не так резко, горит дольше и толкает поршень лучше, то есть высокооктановые варианты! НО, не всегда можно его лить в свой авто, банально не рассчитан (скажем карбюратор или моновпрыск), тогда могут прогореть клапана. А вот если у вас современный авто, тогда эффект будет заметен, причем сразу. ДА и на лючках бензобаков, современных авто зачастую пишут — «не менее 92-го и более», что говорит о том что можно использовать почти все типы современных бензинов.

НА этом заканчиваю, думаю мои статья и видео были вам полезны. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

Температура кипения, горения и вспышки бензина

Любой, кто решит отыскать информацию о температуре кипения, горения или вспышки бензина обнаружит интересную вещь: даже в довольно авторитетных источниках между указываемыми значениями одного и того же параметра наблюдается существенная разница. Почему так происходит и каковы реальные величины?

Что такое бензин?

Этот пункт идёт первым, потому что он крайне важен для понимания вопроса. Забегая вперёд, скажем так: вы никогда не найдёте химической формулы бензина. Как, например, можно без проблем отыскать формулу метана или другого однокомпонентного нефтепродукта. Любой источник, который покажет вам формулу автомобильного бензина (не важно, будь то вышедший из оборота АИ-76 или наиболее распространённый сейчас АИ-95) однозначно заблуждается.

Дело в том, что бензин – это многокомпонентная жидкость, в которой как минимум присутствует не менее десятка различных веществ и ещё больше их производных. И это только база. Перечень присадок, используемых в различных бензинах, в разные промежутки времени и для различных условий эксплуатации, занимает внушительный лист из нескольких десятков позиций. Поэтому невозможно выразить одной химической формулой состав бензина.

Краткое определение бензина можно дать такое: легковоспламеняющаяся смесь, состоящая из лёгких фракций различных углеводородов.

Температура испарения бензина

Температура испарения – это тот тепловой порог, при котором начинается самопроизвольное перемешивание бензина с воздухом. Эта величина не может быть однозначно определена одной цифрой, так как зависит от большого количества факторов:

• базовый состав и пакет присадок – наиболее весомый фактор, который регулируется при производстве в зависимости от условий эксплуатации ДВС (климата, системы питания, степени сжатия в цилиндрах и т. д.);
• атмосферное давление – с повышением давления температура испарения незначительно снижается;
• способ исследования этой величины.

Для бензина температура испарения играет особую роль. Ведь именно на принципе испарения построена работа карбюраторных систем питания. Если бензин перестанет испаряться – он не сможет смешаться с воздухом и попасть в камеру сгорания. В современных авто с прямым впрыском эта характеристика стала менее актуальной. Однако после впрыска форсункой топлива в цилиндр именно испаряемость определяет, насколько быстро и равномерно туман из мелких капель перемешается с воздухом. А от этого зависит эффективность работы мотора (его мощность и удельный расход топлива).

В среднем температура испаряемости бензина находится в пределах от 40 до 50°C. В южных регионах эта величина часто бывает выше. Её не контролируют искусственно, так как в этом нет нужды. Для северных районов наоборот, её занижают. Обычно это делается не за счёт присадок, а за счёт формирования базового бензина из наиболее лёгких и летучих фракций.

Температура кипения бензина

Температура кипения бензина – также интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей знает, что в своё время при жарком климате закипевший в топливопроводе или карбюраторе бензин мог обездвижить авто. Это явление просто создавало пробки в системе. Лёгкие фракции чрезмерно разогревались и начинали отделяться от более тяжёлых в виде пузырьков горючего газа. Автомобиль остывал, газы становились снова жидкостью – и можно было продолжать путь.

Сегодня бензин, реализуемый на АЗС, закипит (с очевидным бурлением с выделением газа) примерно при +80 °C с разбежкой в +-30% в зависимости от конкретного состава того или иного топлива.

Температура вспышки бензина

Температура вспышки бензина – это такой тепловой порог, при котором свободно отделяющиеся, более лёгкие фракции бензина воспламеняются от источника открытого пламени при нахождении этого источника непосредственно над исследуемым образцом.

На практике температуру вспышки определяют методом нагрева в открытом тигле.

В небольшую открытую ёмкость наливают исследуемое топливо. Далее его медленно разогревают без привлечения открытого пламени (например, на электроплите). Параллельно контролируется температура в режиме реального времени. Каждый раз при повышении температуры бензина на 1°C на небольшой высоте над его поверхностью (так, чтобы открытое пламя не соприкасалось с бензином) проводят источником пламени. В тот момент, когда появится огонь, и фиксируют температуру вспышки.

Проще говоря, температура вспышки отмечает тот порог, при котором концентрация в воздухе свободно испаряющегося бензина достигает величины, достаточной для воспламенения под воздействием открытого источника огня.

Температура горения бензина

Этот параметр определяет, какую максимальную температуру создаёт горящий бензин. И здесь также вы не найдёте однозначной информации, отвечающей на этот вопрос одной цифрой.

Как ни странно, но именно для температуры горения главную роль играют условия протекания процесса, а не состав топлива. Если посмотреть на теплотворную способность различных бензинов, то разницы межу АИ-92 и АИ-100 вы не увидите. На самом деле октановое число определяет исключительно стойкость топлива к появлению детонационных процессов. И на качество самого топлива, а уж тем более на температуру его горения, не влияет никак. Кстати, зачастую простые бензины, такие как вышедшие из оборота АИ-76 и АИ-80, более чистые и безопасные для человека, чем тот же AИ-98, модифицированный внушительным пакетом присадок.

В двигателе температура горения бензина находится в пределах от 900 до 1100°C. Это в среднем, при пропорции воздуха и топлива, близкой к стехиометрическому соотношению. Реальная температура горения может как опускаться ниже (например, активация клапана ЕГР несколько снижает тепловую нагрузку на цилиндры), так и повышаться при определённых условиях.

На температуру горения в значительной мере влияет и степень сжатия. Чем она выше, тем горячее в цилиндрах.

Открытым пламенем бензин горит при более низких температурах. Приблизительно, около 800-900 °C.

Какова температура горения бензина?

Автор статьи Владимир Хомутко Время на чтение: 11 минут АА 2772 Отправим материал вам на: Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных Какова температура горения бензина?

В качестве горючего для многих легковых автомобилей используется бензин. Это смесь углеводородов, которая имеет температуру кипения от 30 до 205 градусов. Кроме углеводородов, в составе бензина есть примеси азота, серы и кислорода. В зависимости от числа тех или иных компонентов бензин для авто делится на различные марки, которые имеют разные эксплуатационные качества:

• АИ 92.
• АИ 95.
• АИ 98.

С ужесточением требований к экологии бензины, обладающие более низким октановым числом (А 76 или АИ 80), а значит, более грязным химическим составом, сегодня не изготавливаются.

Главные качества

Главные качества топлива – его химический состав, способность к испарению, горению, самовоспламенению, возникновению отложений, а также коррозионная устойчивость и стойкость к возгоранию.

Физико-химические характеристики зависят от того, какие углеводороды и в каких соотношениях присутствуют в топливе. Температура замерзания топлива составляет -60 градусов, в случае использования особых присадок можно снизить этот показатель до -71 градуса.

Топливо активно испаряется при температуре +30 градусов, и с ростом температуры процесс испарения осуществляется активнее. Когда степень его паров в воздухе составляет 74-123 граммов на м3, формируется взрывоопасная смесь.

Состав фракции топлива воздействует на эксплуатационные качества. При изготовлении крайне необходимо получить оптимальное соотношение легких и тяжелых соединений, чтобы получить достаточно высокое испарение при низких температурах и не допустить сбоев в работе мотора из-за создания паровых пробок в топливном проводе, которые могут появиться ввиду активного испарения большого числа легких соединений.

Ввиду этого бензины, которые используются в местностях с жарким климатом и в районах полярного круга, обладают разным химическим составом для того, чтобы обеспечить нужные эксплуатационные качества. Бензин получается несколькими способами:

• путем прямой перегонки нефти;
• путем отбора конкретных фракций;
• крекинг;
• риформинг.

Главная составляющая топлива, которая получена способом прямого перегона – соединения алканов. При крекинге и риформинге они трансформируются в разветвленные алканы и ароматические компоненты. Два последних метода позволяют получить горючее с высоким октановым числом марок АИ 92 и 95.

Октановое число

Наименование марки топлива состоит из букв и цифр. Буквы А или АИ означают способ выявления октанового числа:

№	Полезная информация
1	моторный (А)
2	исследовательский (ИА)

А цифра означает октановое число (92, 95).

Наименование октанового числа показывает такое качество, как устойчивость топлива к возгоранию. Цифра эта условная. В качестве эталона используется изооктан, устойчивость к возгоранию которого очень высокая, и равняется 100. Разметка октанового числа была создана в начале прошлого века. Оно выявлялось составом изооктана в меси с нормальным гептаном.

Соответственно, топливо марки АИ 92 эквивалентно по своей устойчивости к возгоранию 92% смеси изооктана с гептаном, АИ 95 – 95%. Октановое число может быть выше 100, если антидетонационные качества бензина выше, чем у чистого изооктана.

Данное значение очень важное, так как возгорание приводит к быстрой деформации цилиндро-поршневой группы. Обусловлено это скоростью распространения языков пламени – до 2,5 км в секунду, тогда как в оптимальных условиях огонь распространяется со скоростью не больше 60 метров в секунду.

Чтобы увеличить антидетонационные качества, можно или добавить присадки, в которых содержится свинец, или поменять фракционный состав при получении. Первый вариант можно легко получить из топлива АИ 92, АИ 95 или 98, но на сегодняшний день от него отказались.

Так как, хотя такие присадки намного увеличивают эксплуатационные характеристики бензина и имеют низкую себестоимость, они также очень токсичны и оказывают пагубное влияние на экологию, чем чистое топливо.

А также разрушают каталитический нейтрализатор транспортного средства (температура сгорания этилированного топлива выше, чем у неэтилированного, в итоге керамические соединения нейтрализатора спекаются, и устройство подвергается поломке).

В качестве присадок могут быть применены и другие соединения, менее ядовитые, такие как ацетон или этиловый спирт. К примеру, если влить 100 мл спирта в литр топлива АИ 92, то октановое число возрастет до 95. Но использование таких средств экономически нецелесообразно.

Химическая стабильность

Рассматривая химические качества бензина, нужно делать основной акцент на то, как долго состав углеводородов будет неизменным, так как при долгом складировании более легкие компоненты исчезают, и эксплуатационные качества сильно снижаются.

В частности, остро проблема стоит тогда, если из бензина с минимальным октановым числом получилось горючее более высокой марки (АИ 95) методом добавления в его состав пропан или метана. Их антидетонационные качества выше, чем у изооктана, но и рассеиваются они моментально.

По ГОСТу химический состав топлива любой марки должен быть неизменным в течение 5 лет при соблюдении правил складирования. Но на деле часто даже только что приобретенное топливо уже имеет октановое число ниже заданного.

Виноваты в этом недобросовестные продавцы, которые добавляют сжиженный газ в емкости с горючим, время хранения которого истекло, и содержание не отвечает требованиям ГОСТа. Обычно к одному и тому же топливу добавляют различное число газа для получения октанового числа, равного 92 или 95. Подтверждением таких хитростей является резкий запах газа на АЗС.

Температура кипения, горения бензина

Любой человек, который решит найти информацию о температуре кипения, горения или воспламенения топлива, найдет интересную вещь: даже в довольно известных источниках между указываемыми показателями одного и того же параметра есть разница. Почему так случается и какие реальные показатели?

Температура кипения бензина является интересной величиной. Сегодня мало кто из юных автомобилистов знает, что когда-то при высоких температурах воздуха закипевшее в топливном проводе или карбюраторе горючее могло заблокировать транспортное средство. Такое явление способствовало образованию сбоев в системе.

Легкие фракции сильно нагревались и отделялись от более тяжелых в форме пузырьков горючего газа. Машина остывала, газы превращались в жидкость – и можно было продолжать движение. Сегодня бензин, используемый на заправках, закипит примерно при +80 градусах.

Температура вспышки топлива

Температура вспышки топлива является тепловым порогом, при котором свободно отделяющиеся, более легкие фракции топлива начинают гореть от источника открытого огня при нахождении этого источника над исследуемым образцом.

На практике показано, что температура вспышки определяемся способом нагрева в открытом тигле. В маленькую открытую емкость наливают трестируемое топливо. Потом его медленно нагревают без привлечения открытого пламени.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от (@arturhand) 19 Май 2019 в 2:16 PDT

Владимир Хомутко

Вместе с тем контролируется температура в реальном времени. Каждый раз при росте температуры топлива на 1 градус на маленькой высоте над его поверхностью проводят источником пламени. В этот момент, когда возникает огонь, и определяют температуру вспышки.

Другими словами, температура вспышки определяет тот порог, при котором концентрация в воздухе легко испаряющегося топлива достигает показателя, достаточного для воспламенения под влиянием открытого источника огня.

Данный показатель выявляет, какую максимальную температуру создает горящий бензин. И здесь также нет однозначной информации, которая отвечает на этот вопрос одной цифрой. Как ни удивительно, но именно для температуры горения ключевую роль играют условия протекания процесса, а не состав бензина.

Если смотреть на теплотворную способность разных бензинов, то отличий между АИ 92 и АИ 100 нет. На самом деле октановое число выявляет только устойчивость бензина к возникновению процессов возгорания.

И на качество самой эссенции и температуру ее горения не влияет. Кстати, часто простые бензины АИ 76 и АИ 80, которые вышли из обихода, более чистые и безопасные для человека, чем АИ 98, модифицированный большим количеством присадок.

В моторе температура горения топлива находится в пределах от 900 до 1100 градусов. Это если при соотношении воздуха и топлива, равному к стехиометрическому соотношению. Настоящая температура сгорания может как снижаться, так и возрастать при конкретных условиях.

На температуру горения в большей степени воздействует уровень сжатия. Чем он выше, тем горячее в цилиндрах. Открытым пламенем топливо горит при низких температурах, примерно, 800-900 градусов.

Горение паров бензина — в чем подводный камень2:30 Заголовок Горение паров бензина — в чем подво … Просмотров 37,1521:41 Заголовок Горение бензина в цилиндре Просмотров 3,189 Владимир Хомутко Рейтинг автора Автор статьи Владимир Хомутко Написано статей 195

Температуру вспышки бензина определяют для выбора условий хранения и транспортировки. Нефтепродукт относится к легковоспламеняющимся жидкостям. В автомобилях используются тяжелые сорта.

У бензина нет собственной химической формулы. Он состоит из десятков компонентов, без учета присадок. Привычное обозначение (А95) является показателем октанового числа.

Под температурой вспышки подразумевается минимальный порог нагрева, при котором пары способны воспламенится от открытого источника. Бензин относится к наиболее пожароопасным нефтепродуктам (воспламенение при минус 400С).

Температура воспламенения – минимальный показатель, при котором топливо-воздушная смесь вспыхивает от стороннего источника и горит от испарения не менее 5 секунд. Температура горения превышает температуру вспышки на 10-15 градусов.

Самовоспламенение – значение, при котором горячие пары бензина возгораются без постороннего источника. Этот показатель необходим для:

• разделения веществ по группам пожароопасности;
• расчета электрооборудования;
• выяснения причин возгораний.

Бензин применяют на моторах с искровым зажиганием. Перед подачей в цилиндр топливо-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки.

2 условия воспламенения:

1. Бензин находится в газообразном состоянии.
2. Соотношение топлива и воздуха в пределах возгорания.

Методы определения температуры вспышки

Существует метод открытого и закрытого тигля (емкость для нефтепродуктов). Значения полученных температур отличаются из-за количества скопившихся паров.

Метод открытого тигля включает:

1. Очистку бензина от влаги при помощи хлорида натрия.
2. Заполнение тигля до определенного уровня.
3. Нагрев емкости до температуры на 10 градусов ниже ожидаемого результата.
4. Поджиг газовой горелки над поверхностью.
5. В момент воспламенения фиксируется температура вспышки.

Метод закрытого тигля отличается тем, что бензин в емкости постоянно перемешивается. При открывании крышки огонь подносится автоматически.

Аппарат для определения температуры вспышки состоит из следующих компонентов:

• электрический нагреватель (мощность от 600 Ватт);
• емкость объемом 70 миллилитров;
• медная мешалка;
• электрический или газовый поджигатель;
• термометр.

В зависимости от результатов легковоспламеняемые вещества подразделяются:

• особо опасные (при температуре вспышки ниже -200С);
• опасные (от -200С до +230С);
• опасные при повышенной температуре (от 230С до 610С).

Пределы взрываемости

Граничные концентрации паров горючего в воздухе называются верхним и нижним пределом воспламенения. Они являются главными характеристиками взрывоопасности топлива. Если концентрация превысит верхний предел, то бензин не взорвется, а сгорит. Иногда процесс сопровождается резкими скачками давления.

Значение между пределами называется промежутком взрываемости. У бензина он составляет 0,7-8%. Горение в емкости обязательно сопровождается взрывом, по причине большого давления и низкой температуры кипения. При этом химическая энергия переходит в тепловую. Процесс сопровождается обширным выделением газов.

Верхний и нижний предел зависят от следующих параметров:

• состава реагентов;
• повышения температуры из-за роста энергии активации;
• добавления в топливо негорючих присадок.

Таблица содержит основные показатели пожароопасности бензина.

Температура вспышки	-400С
Температура самовоспламенения	200-5000С
Верхний предел	-50С
Нижний предел	-400С
Взрывоопасная концентрация паров в кислороде	1-6%

В двигателе автомобиля опасно детонационное горение. При нем теплота распространяется с большой скоростью. Процесс сопровождается износом деталей и нарушением газообмена.

Среди причин выделяют:

• нарушение условий эксплуатации;
• выбор низкого октанового числа;
• неподходящая калильность свечи зажигания.

Предотвратить детонацию можно:

1. Эксплуатацией мотора на высоких оборотах. При разгоне сокращается период сгорания бензина.
2. Применением интеркулера для охлаждения наддувочного воздуха перед цилиндром.
3. Правильным подбором свечей.
4. Переходом на высокое октановое число.
5. Торможением двигателем.

Транспортировку бензина регламентирует ГОСТ Р 52734. Цистерны поездов и автомобилей должны иметь специальное обозначение.

Перед заполнением емкость моют и сушат. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. Водители проходят подготовку, организациям выдается особая лицензия.

Бензин в двигателе автомобиля ведет себя совсем не так, как любая другая жидкость на его месте, потому что бензин – это смесь множества жидкостей. Поэтому сгорание и испаряемость бензина в топливном баке происходят иначе, чем это было бы с водой, или, например, сжиженным водородом: каждый элемент вступает в реакцию в определенный момент. Разбираясь в этих тонкостях, можно максимально точно определять, какой именно бензин нужен автомобилю и как продлить срок службы двигателя.

Физико-химические свойства бензина

Какие физические и химические свойства топлива нужно знать автолюбителю? Жидкости в составе бензина называются фракциями и различаются температурой кипения, плотностью, вязкостью, скоростью вступления в реакцию с воздухом и так далее. Помимо углеводородных фракций, в нем содержатся природные соединения серы, водорода, кислорода, со своими свойствами. Какой окажется доля разных фракций в конкретном бензине чаще всего определить нельзя. Есть и разные прибавки, которые нужны для улучшения качества топлива, его хранения, устойчивости к детонации. Большую часть этих характеристик важно знать скорее инженерам, которые проверяют качество бензина перед тем, как он попадет на заправку.

Для обывателя важно понимать, на что влияет температура кипения бензина и октановое число. Для разных марок бензина это будут разные показатели.

Октановое число входит в название марки бензина. Так, название АИ-92 означает, что бензин тестировался исследовательским способом (АИ), который показал, что его октановое число 92. Эта цифра показывает, насколько бензин устойчив к детонации, или взрыву. За точку отчета, то есть 100, принят изооктан – очень устойчивый к детонации углеводород; октановое число показывает, каков процент изооктана в смеси с гептаном, у которого детонационные свойства низкие. Фактически октановое число 92 означает, что бензин этой марки устойчив к детонации так же, как смесь изооктана и гептана 92:8; в бензине АИ-95 эта пропорция 95:5, то есть детонационная устойчивость выше, и так далее. Число может быть и выше 100, если свойства топлива выше, чем у изооктана.

Какое значение имеет кипение бензина в двигателе? Производители отдельно отслеживают температуру начала кипения бензина, а также точки, когда перегоняются 10, 50 и 90% объема, а потом температуру конца кипения.

Точка начала кипения и сгорание первых 10% горючего – это зона ответственности легких фракций. От нее зависят пусковые характеристики, испаряемость и, что особенно важно, вероятность образования паровых пробок в двигателе. Конечно, паровые пробки образуются не только за счет легких фракций, но и вообще из-за состава бензина, доли и свойств тех его фракций, которые способны переходить из жидкого в газообразное состояние. Чтобы бензин запускал холодный двигатель, температура кипения первых 10% топлива должна быть не выше 55°С зимой, и 70°С летом. Зимние сорта бензина содержат больше легких фракций, чем летние.

Половина объема топлива кипит при температуре легких фракций бензина. Эти 50% называют рабочей фракцией бензина. От нее зависит продолжительность прогрева, переход на разные режимы двигателя.

Точки конца кипения и перегонки 90% бензина – это показатель тяжелых фракций. При высоких температурах конца кипения тяжелых фракций бензина он распределяется по двигателю неравномерно. Часть бензина вообще не успевает сгореть, конденсируется на стенках цилиндра, смывает с них масло, отчего образуется нагар и снижается срок эксплуатации цилиндров и поршневых колец. Потом эти остатки сползают в картер и там смывают масляную пленку, разжижая масло и ухудшая его качество. Увеличивается расход бензина, падает экономичность двигателя и его ресурс. Оптимальная температура, при которой неравномерность распределения бензиновой смеси по цилиндрам двигателя самая низкая, составляет 110-115°С. Такой показатель нужен в авиации, а для обычных автомобилей госстандарт конца выкипания бензина – 180°С.

В целом снижение температуры конца кипения бензина и перегонки 90% повышает его качество, но снижает ресурс, потому что чем она ниже, тем выше детонационная стойкость и склонность к конденсации, и тем ниже химическая стойкость, то есть тем больше вероятность, что по ходу хранения и использования бензин поменяет свои свойства. Температуру кипения 90% топлива называют также точкой росы.

Какая температура нужна, чтобы превратить бензин в пар? Процесс этот начинается, когда теплее 30°С, а для тяжелых фракций достигает 205°С. Тут бензин начинает смешиваться с воздухом и попадает в камеру сгорания, запуская движение автомобиля. Чем холоднее на улице, тем больше энергии затрачивается на испарение, и тем сложнее запустить двигатель и продолжать движение. Поэтому зимние сорта бензина включают фракции, которые легко испаряются при низких температурах.

Современные автомобили имеют систему прямого впрыска, поэтому температура испарения бензина уже не так важна, но до сих пор только она определяет, насколько быстро и равномерно бензиновые пары смешиваются с воздухом в цилиндре, а значит, насколько эффективно будет работать мотор. Эту величину занижают с помощью присадок или с помощью повышения доли высоких фракций.

Имеет значение, как долго во время хранения и транспортировки химический состав бензина сохраняется неизменным. Если в бензин добавлять сжиженный газ, он превращается в пар при достаточно низкой температуре и возможно еще до того, как будет израсходован бак. На практике даже только что купленный бензин уже может иметь свойства ниже марочных. Такое бывает, если продавец к топливу, у которого истек срок хранения, добавил пропан или метан (именно от этого на заправках сильно пахнет газом), получив из 92 бензина 95.

испарения бензина могут вспыхнуть при наличии открытого огня. Это происходит, когда концентрация бензиновых паров превышает 70-120 грамм на куб. В момент детонации скорость пламени в тысячу раз выше, чем обычно, что постепенно разрушает цилиндро-поршневую группу двигателя. Чем выше октановое число, тем выше температура вспышки, поэтому в бензин добавляют присадки или меняют его фракционный состав.

Температура сгорания бензина не зависит от октанового числа: оно влияет на стойкость к возникновению детонационных процессов. У автомобильных бензинов А-72, А-76, АИ-92, АИ-95 фракционный состав и все характеристики кипения, испаряемости и горения почти одинаковы. Современные бензины с высоким октановым числом даже менее экологически безопасны, чем устаревшие, потому что в них добавляют множество присадок, например тетраэтилсвинец, который ядовит и разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля.

Сгорание бензина зависит от того, где он горит. В двигателе бензин горит в среднем при температуре 900-1100 градусов, может гореть и при более низких температурах. Она зависит в том числе от давления в цилиндрах. Открытым пламенем бензин горит при более низких температурах – 800-900 градусов.

Из чего состоит бензин, что такое октановое число

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.

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.

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.